Fermio Δομή, ιδιότητες, χρήσεις και κίνδυνοι



Το Φέρμιο Είναι ένα ραδιενεργό χημικό στοιχείο αυτή λαμβάνεται έτσι επάγεται μεταστοιχείωση, στην οποία οι αντιδράσεις των πυρηνικών τύπου είναι ικανά να τροποποιήσουν τεχνητά βασικό στοιχείο θεωρείται σταθερό, και να προκαλέσουν έτσι ένα ισότοπο ραδιενεργού φύσης ή στοιχείο που δεν υπάρχει φυσικά.

Αυτό το στοιχείο ανακαλύφθηκε το 1952, κατά την πρώτη επιτυχημένη πυρηνική δοκιμή «Ήβη Mike», που πραγματοποιήθηκε από μια ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, υπό τη διεύθυνση του Albert Ghiorso. Το σιδηροξύ ανακαλύφθηκε ως το προϊόν της πρώτης έκρηξης μιας βόμβας υδρογόνου στον Ειρηνικό Ωκεανό.

Χρόνια αργότερα, το σιδηρομίδιο αποκτήθηκε συνθετικά σε πυρηνικό αντιδραστήρα, βομβαρδίζοντας το πλουτώνιο με νετρόνια. και σε ένα κυκλοτρόνιο, βομβαρδίζοντας το ουράνιο-238 με ιόντα αζώτου.

Επί του παρόντος Φέρμιο λαμβάνει χώρα μέσα από μια μακρά αλυσίδα των πυρηνικών αντιδράσεων που περιλαμβάνουν βομβαρδισμό κάθε αλυσίδα ισότοπο με νετρόνια και στη συνέχεια αφήνοντας το προκύπτον ισότοπο υποβάλλεται σε μια βήτα διάσπαση.

Ευρετήριο

  • 1 Χημική δομή
  • 2 Ιδιότητες
  • 3 Συμπεριφορά σε λύσεις
    • 3.1 Κανονικό δυναμικό ηλεκτροδίου
    • 3.2 Ραδιενεργή αποσύνθεση
  • 4 Χρήσεις και κίνδυνοι
  • 5 Αναφορές

Χημική δομή

Ο ατομικός αριθμός του φερμίου (Fm) είναι 100 και η ηλεκτρονική του διαμόρφωση είναι [Rn] 5στ12 7s2. Επιπλέον, βρίσκεται εντός της ομάδας των ακτινιδών που είναι μέρος της περιόδου 7 του περιοδικού πίνακα και, δεδομένου ότι ο ατομικός αριθμός του είναι μεγαλύτερος από 92, ονομάζεται transuranic στοιχείο.

Με αυτή την έννοια, το σιδηρομίδιο είναι ένα συνθετικό στοιχείο και συνεπώς δεν έχει σταθερά ισότοπα. Για το λόγο αυτό δεν έχει μια τυποποιημένη ατομική μάζα.

Επίσης, τα άτομα τα οποία είναι το καθένα Άλλα- ισότοπα έχουν τον ίδιο ατομικό αριθμό αλλά διαφορετική ατομική μάζα, στη συνέχεια, λαμβάνοντας υπόψη ότι υπάρχουν 19 γνωστά ισότοπα του στοιχείου, που κυμαίνονται από την ατομική μάζα 242 έως 260.

Ωστόσο, το ισότοπο μπορεί να παραχθεί σε μεγάλες ποσότητες σε ατομική βάση είναι Fm-257, με χρόνο ημίσειας ζωής των 100,5 ημερών. Αυτό το ισότοπο είναι το νουκλίδιο υψηλότερο ατομικό αριθμό και τη μάζα απομονώθηκε ποτέ από οποιαδήποτε αντιδραστήρα ή υλικό που παράγεται από την εγκατάσταση θερμοπυρηνικής.

Αν και το φερμίδιο-257 παράγεται σε μεγαλύτερες ποσότητες, το φερμίδιο-255 είναι περισσότερο διαθέσιμο σε τακτική βάση και συχνότερα χρησιμοποιείται για χημικές μελέτες σε επίπεδο ιχνηθέτη.

Ιδιότητες

Οι χημικές ιδιότητες του φερμίου έχουν μελετηθεί μόνο με ελάχιστες ποσότητες, έτσι ώστε όλες οι διαθέσιμες χημικές πληροφορίες που έχουν ληφθεί είναι από πειράματα που πραγματοποιούνται με ίχνη του στοιχείου. Στην πραγματικότητα, σε πολλές περιπτώσεις αυτές οι μελέτες διεξάγονται με λίγα μόνο άτομα ή ακόμη και με ένα άτομο τη φορά.

Σύμφωνα με την Royal Society of Chemistry, Φέρμιο έχει σημείο τήξεως 1527 ° C (2781 ° F ή 1800 Κ), με ατομική ακτίνα του είναι 2,45 Α, η ακτίνα του είναι 1,67 ένας ομοιοπολικός, και μια θερμοκρασία των 20 ° C είναι στη στερεά κατάσταση (ραδιενεργό μέταλλο).

Κατά τον ίδιο τρόπο, οι περισσότερες από τις ιδιότητές του, όπως η κατάσταση οξείδωσης, η ηλεκτροαρνητικότητα, η πυκνότητα, το σημείο βρασμού, μεταξύ άλλων, είναι άγνωστες.

Μέχρι τώρα, κανείς δεν κατόρθωσε να παράγει ένα επαρκώς μεγάλο δείγμα φερμίου για να το δει, αν και η προσδοκία είναι ότι, όπως και άλλα παρόμοια στοιχεία, είναι ένα ασημί γκρι μέταλλο.

Συμπεριφορά στις λύσεις

Το φερμίνιο συμπεριφέρεται κάτω από συνθήκες που δεν μειώνουν έντονα τις συνθήκες σε ένα υδατικό διάλυμα όπως αναμένεται για ένα τρισθενές ιόν ακτινιδίου.

Σε πυκνό υδροχλωρικό οξύ, νιτρικό οξύ και διαλύματα θειοκυανικού αμμωνίου, Φέρμιο σχηματίζουν σύμπλοκα ανιονικά με αυτά τα προσδέματα (ένα μόριο ή ιόν που δεσμεύει ένα μεταλλικό κατιόν για να σχηματίσει ένα σύμπλεγμα), το οποίο μπορεί να προσροφηθεί και μετά εκλούστηκε από στήλες ανταλλαγής ανιόντων.

Υπό κανονικές συνθήκες, το σιδηρομίδιο υπάρχει σε διάλυμα ως ιόν Fm3+, που έχει δείκτη ενυδάτωσης 16,9 και σταθερά διάστασης οξέος 1,6 χ 10-4 (pKa = 3,8). έτσι ώστε να πιστεύεται ότι η ένωση στα σύμπλοκα των οπίσθιων ακτινιδών είναι κυρίως ιοντική.

Ομοίως, αναμένεται ότι το ιόν Fm3+ να είναι μικρότερα από τα ανιόντα3+ (πλουτώνιο, αμερικάνικο ή περιουσιακό στοιχείο) που προηγούνται, λόγω του υψηλότερου πυρηνικού φορτίου που περιέχει αποτελεσματικό σιδηρολύμιο. ως εκ τούτου, το σιδηρομίδιο θα αναμένεται να σχηματίσει βραχύτερους και ισχυρότερους δεσμούς μετάλλου-προσδέματος.

Από την άλλη πλευρά, το φερμίδιο (III) μπορεί να μειωθεί αρκετά εύκολα στο σιδηροσύλιο (II). για παράδειγμα, με χλωριούχο σαμάριο (II), με το οποίο συμπυκνώνεται το φερμίδιο (II).

Κανονικό δυναμικό ηλεκτροδίου

Έχει εκτιμηθεί ότι το δυναμικό του ηλεκτροδίου είναι περίπου -1,15 V σε σχέση με το πρότυπο ηλεκτρόδιο υδρογόνου.

Επίσης, το ζεύγος Fm2+/ Fm0 έχει δυναμικό ηλεκτροδίου -2,37 (10) V, με βάση τις πολωγραφικές μετρήσεις. δηλαδή, βολταμετρία.

Ραδιενεργή αποσύνθεση

Όπως όλα τα τεχνητά στοιχεία, το fermium βιώνει ραδιενεργή αποσύνθεση που προκαλείται κυρίως από την αστάθεια που τα χαρακτηρίζει..

Αυτό συμβαίνει λόγω των συνδυασμών πρωτονίων και νετρονίων που δεν επιτρέπουν τη διατήρηση της ισορροπίας και αυθόρμητα αλλάζουν ή αποσυντίθενται μέχρι να φθάσουν σε πιο σταθερή μορφή, απελευθερώνοντας ορισμένα σωματίδια.

Αυτή η ραδιενεργός αποσύνθεση δίνεται από την αυθόρμητη σχάση μέσω μιας άλφα αποσύνθεσης (επειδή είναι ένα βαρύ στοιχείο) σε californio-253.

Χρήσεις και κίνδυνοι

Ο σχηματισμός φερμίου δεν συμβαίνει φυσιολογικά και δεν βρέθηκε στο φλοιό της γης, επομένως δεν υπάρχει κανένας λόγος να εξεταστούν οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις του.

Λόγω των μικρών ποσοτήτων του παραγόμενου σιδήρου και του μικρού χρόνου ημίσειας ζωής του, δεν υπάρχουν επί του παρόντος χρήσεις για αυτό εκτός της βασικής επιστημονικής έρευνας.

Με αυτή την έννοια, όπως όλα τα συνθετικά στοιχεία, τα ισότοπα του σιδηροδίου είναι εξαιρετικά ραδιενεργά και θεωρούνται ιδιαίτερα τοξικά. 

Παρόλο που λίγοι άνθρωποι έρχονται σε επαφή με το fermium, η Διεθνής Επιτροπή για την Ακτινοπροστασία καθόρισε ετήσια όρια έκθεσης για τα δύο πιο σταθερά ισότοπα.

Για Φέρμιο-253, το όριο πρόσληψη ορίστηκε σε 107 Bq (1 Bq είναι ισοδύναμη με μια αποσύνθεση ανά δευτερόλεπτο) και το όριο των 105 Bq εισπνοής? για το fermium-257, οι τιμές είναι 105 Bq και 4000 Bq, αντίστοιχα.

Αναφορές

  1. Ghiorso, Α. (2003). Αϊνστάινι και Φέρμιο. Chemical & Engineering News, 81 (36), 174-175. Ανακτήθηκε από το pubs.acs.org
  2. Britannica, Ε. (S.f.). Φέρμιο. Ανάκτηση από britannica.com
  3. Βασιλική Εταιρεία Χημείας. (s.f.). Φέρμιο. Ανακτήθηκε από rsc.org
  4. ThoughtCo. (s.f.). Γεράματα Γεγονότα. Ανακτήθηκε από thoughtco.com
  5. Wikipedia. (s.f.). Φέρμιο. Ανακτήθηκε από en.wikipedia.org